Соединение звездой схема. Соединение звездой в трехфазных электрических цепях: схема, особенности, применение

Что такое соединение звездой в трехфазных системах. Как связаны фазные и линейные напряжения и токи при соединении звездой. Каковы преимущества и области применения схемы соединения звездой. Как выглядит векторная диаграмма напряжений и токов при соединении звездой.

Принцип соединения звездой в трехфазных цепях

Соединение звездой — это один из основных способов соединения фаз трехфазного источника и приемника электрической энергии. При таком соединении концы всех трех фаз объединяются в общую точку, называемую нейтральной или нулевой точкой. Начала фаз при этом подключаются к линейным проводам.

Основные особенности соединения звездой:

• Три фазы источника и приемника соединяются в общую нейтральную точку
• Между нейтральными точками источника и приемника может быть проведен нейтральный (нулевой) провод
• Линейные провода соединяют начала фаз источника с началами фаз приемника
• Образуется трехфазная трехпроводная или четырехпроводная система

Связь между фазными и линейными напряжениями при соединении звездой

При соединении звездой различают фазные и линейные напряжения:

• Фазное напряжение (U_ф) — напряжение между началом и концом фазы (между линейным и нейтральным проводом)
• Линейное напряжение (U_л) — напряжение между двумя линейными проводами

Для симметричной системы справедливо соотношение:

U_л = √3 * U_ф

То есть линейное напряжение в √3 раз больше фазного напряжения. Это одно из ключевых преимуществ схемы соединения звездой — возможность получить два разных напряжения в одной системе.

Соотношение фазных и линейных токов при соединении звездой

При соединении звездой фазные и линейные токи равны:

I_л = I_ф

Это объясняется тем, что линейные провода включены последовательно с фазами источника и приемника. Через них протекает один и тот же ток.

Векторная диаграмма напряжений и токов при соединении звездой

Векторная диаграмма наглядно показывает соотношение между фазными и линейными величинами при соединении звездой:

• Векторы фазных напряжений сдвинуты относительно друг друга на 120°
• Векторы линейных напряжений образуют равносторонний треугольник
• Линейное напряжение является геометрической разностью соответствующих фазных напряжений
• Векторы фазных и линейных токов совпадают по направлению

Преимущества соединения звездой в трехфазных системах

Схема соединения звездой обладает рядом важных достоинств:

• Возможность получения двух разных напряжений — фазного и линейного
• Меньшие требования к изоляции обмоток, так как фазное напряжение в √3 раз меньше линейного
• Возможность использования как трехпроводной, так и четырехпроводной системы
• Простота подключения однофазных потребителей между фазным и нейтральным проводом
• Отсутствие дополнительных токов в обмотках при несимметричной нагрузке фаз

Области применения соединения звездой

Благодаря своим преимуществам, соединение звездой широко применяется в электротехнике:

• В системах генерации электроэнергии — обмотки большинства генераторов соединены звездой
• В системах передачи и распределения электроэнергии на высоком и низком напряжении
• Для подключения мощных трехфазных потребителей
• В сетях с напряжением 380/220 В для питания как трехфазных, так и однофазных нагрузок
• В электроприводе — обмотки многих электродвигателей соединяются звездой

Расчет параметров трехфазной цепи при соединении звездой

При анализе трехфазных цепей, соединенных звездой, используются следующие основные формулы:

• Линейное напряжение: U_л = √3 * U_ф
• Линейный ток: I
  л = I_ф
• Активная мощность: P = √3 * U_л * I_л * cosφ
• Реактивная мощность: Q = √3 * U_л * I_л * sinφ
• Полная мощность: S = √3 * U_л * I_л

Где φ — угол сдвига фаз между напряжением и током.

Особенности работы схемы соединения звездой при несимметричной нагрузке

При несимметричной нагрузке фаз в четырехпроводной системе:

• Появляется ток в нейтральном проводе
• Нарушается симметрия фазных напряжений
• Возникает смещение нейтральной точки

В трехпроводной системе при несимметричной нагрузке:

• Происходит перераспределение напряжений между фазами
• Возможно значительное повышение напряжения на наименее нагруженной фазе

Поэтому при соединении звездой важно обеспечивать симметричную нагрузку фаз, особенно в трехпроводных системах без нейтрального провода.

Сравнение соединения звездой и треугольником

По сравнению с соединением треугольником, схема звезды имеет следующие отличия:

• Линейное напряжение в √3 раз больше фазного (у треугольника они равны)
• Линейный ток равен фазному (у треугольника линейный ток в √3 раз больше фазного)
• Требуется меньшая изоляция обмоток из-за меньшего фазного напряжения
• Возможно использование нейтрального провода
• Отсутствуют уравнительные токи при несимметрии ЭДС фаз

Выбор типа соединения зависит от конкретных требований к электрической системе.

Электротехника

Электротехника

Евсюков А. А. Электротехника: Учеб. пособие для студентов физ. спец. пед. ин-тов.— М.: Просвещение, 1979.— 248 с. В пособии описаны линейные цепи переменного тока, трехфазные цепи, электрические измерения и приборы, трансформаторы, электрические машины переменного и постоянного токов, элементы автоматики, а также техника безопасности. Приведены основные правила работы в учебной электротехнической лаборатории. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА I. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1. ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.2. ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ СИНУСОИДАЛЬНОЙ ЭДС § 1.3. ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ § 1.4. СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1. 5. МЕТОД ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ § 1.6. СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1.7. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ § 1.8. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКТИВНОСТЬЮ § 1.9. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.10. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЕМКОСТЬЮ § 1.11. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.12. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ R, L И С. КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ § 1.13. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ § 1.14. РЕЗОНАНС ТОКОВ § 1.15. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 1.16. ПРОВОДИМОСТЬ И РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ § 1.17. СИМВОЛИЧЕСКИЙ МЕТОД 2. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.19. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 1.20. СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ § 1.21. СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ § 1.22. МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ГЛАВА II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ § 2.3. ПОГРЕШНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ § 2.4. ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ § 2.5. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2. 6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.7. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.8. ФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.9. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВАТТМЕТРЫ § 2.10. ОДНОФАЗНЫЙ ФАЗОМЕТР § 2.11. ОДНОФАЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ § 2.12. ОММЕТРЫ § 2.13. ЛОГОМЕТРЫ § 2.14. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.15. ДЕТЕКТОРНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.16. ШКОЛЬНЫЕ ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.17. ПОНЯТИЕ О ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ § 2.18. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.19. ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.20. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 2.21. ПОНЯТИЕ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ГЛАВА III. ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.3. ХОЛОСТОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.4. РАБОЧИЙ РЕЖИМ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.5. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.6. ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.7. КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ § 3. 8. АВТОТРАНСФОРМАТОР § 3.9. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Глава IV. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ВЫПРЯМИТЕЛИ 4.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ § 4.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ § 4.3. ТИРИСТОРЫ § 4.4. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 4.5. ПРИМЕНЕНИЕ ТИРИСТОРОВ ДЛЯ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА § 4.6. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ § 4.7. ПОНЯТИЕ ОБ ИНВЕРТОРАХ § 4.8. ФЕРРОРЕЗОНАНС В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ § 4.9. ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ § 4.10. ШКОЛЬНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ГЛАВА V. МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.3. СОЗДАНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМОЙ § 5.4. СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. ТИПЫ ОБМОТОК СТАТОРА § 5.5. СКОЛЬЖЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.7. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5. 8. АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОНТАКТНЫМИ КОЛЬЦАМИ § 5.9. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.10. ПУСК В ХОД АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.11. РЕВЕРСИРОВАНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.12. ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.13. ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.14. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.15. ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.16. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 5.17. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.18. УПРОЩЕННАЯ ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.19. РАБОТА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНО С СЕТЬЮ § 5.20. ОБРАТИМОСТЬ СИНХРОННЫХ МАШИН. ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.21. ПУСК И ОСТАНОВКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.22. ВЛИЯНИЕ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ НА РАБОТУ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ. СИНХРОННЫЙ КОМПЕНСАТОР § 5.23. РЕАКТИВНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.24. ПРИМЕНЕНИЕ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ГЛАВА VI. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6. 2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА. ТИПЫ ОБМОТОК ЯКОРЯ § 6.3. ЭДС И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.4. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 6.5. КОММУТАЦИЯ § 6.6. СПОСОБЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.7. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ДВИГАТЕЛИ § 6.8. ДВИГАТЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО И НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.9. ДВИГАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.10. ДВИГАТЕЛЬ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.11. КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГЛАВА VII. ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ § 7.2. РЕЛЕ § 7.3. ДАТЧИКИ § 7.4. АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ § 7.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ § 7.6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ § 7.7. ТЕЛЕМЕХАНИКА § 7.8. КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЛАВА VIII. ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ § 8.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ § 8.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ § 8.3. ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ § 8.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ ГЛАВА IX. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ГЛАВА X. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ § 10.1. ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА § 10.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА § 10.3. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10.4. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ НА НЕЙТРАЛЬ (ЗАНУЛЕНИЕ) § 10.5. ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА И КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК § 10.6. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПОРАЖЕННОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10.7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В УЧЕБНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ ЛИТЕРАТУРА

6.2. Соединение в звезду. Схема, определения

     Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1.

Рис. 6.1

     Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N’ называют нейтральным (нулевым) проводом.     Напряжения  между началами фаз  или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.       Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах — линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами.

I_л = I_ф.

Z_N — сопротивление нейтрального провода.

     Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений

(7. 1)

     На рис. 6.2 изображена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника.

Рис. 6.2

       Из векторной диаграммы видно, что

       При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного в √3 раз.

U_л = √3 U_ф

       Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.         На рис. 6.3 изображена трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно из рис. 6.3, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы.

U_л = U_ф

       I_A, I_B, I_C — линейные токи;

       I_ab, I_bc, I_ca— фазные токи.

       Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с.

Рис. 6. 3

       Линейный ток равен геометрической разности соответствующих фазных токов.     На рис. 7.4  изображена  векторная  диаграмма трехфазной цепи, соединенной треугольником при симметричной нагрузке. Нагрузка является симметричной, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений, так как нагрузка состоит из активных сопротивлений.

Рис. 6.4

       Из векторной диаграммы видно, что

,

I_л = √3 I_ф- при симметричной нагрузке.

     Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме «звезда». Поэтому на практике избегают соединять обмотки трехфазных электрических машин в треугольник.

Соединение звездой в 3-фазной системе — Связь между фазой и линией, напряжением и током

В соединении звездой аналогичные концы (начало или конец) трех обмоток соединяются с общей точкой, называемой звездой или нейтральной точкой. Трехлинейные проводники идут от оставшихся трех свободных клемм, называемых линейными проводниками .

Провода ведут к внешней цепи, образуя трехфазные трехпроводные системы, соединенные звездой. Однако иногда четвертый провод проводится от точки звезды к внешней цепи, называемой 9.0003 нейтральный провод , образующий трехфазные четырехпроводные системы, соединенные звездой.

Содержимое:

• Соотношение между фазным и линейным напряжением при соединении звездой
• Соотношение между фазным и линейным напряжением при соединении звездой

Соединение звездой показано на схеме ниже:

На приведенном выше рисунке конечные клеммы a ₂ , b ₂ и c ₂ трех обмоток соединены звездой или нейтральной точкой. . Три проводника, обозначенные как R, Y и B, идут от оставшихся трех свободных клемм, как показано на рисунке выше.

Ток, протекающий через каждую фазу, называется Ток фазы I _ph , а ток, протекающий через каждый линейный провод, называется Ток линии I _L . Точно так же напряжение на каждой фазе называется Phase Voltage E _ph , а напряжение между двумя линейными проводами известно как Line Voltage E _L .

Соотношение между фазным и линейным напряжением при соединении звездой

Соединение звездой показано на рисунке ниже:

Поскольку система сбалансирована, сбалансированная система означает, что во всех трех фазах, т. е. R, Y и B, через них протекает одинаковая величина тока. Следовательно, три напряжения E _NR , E _NY и E _NB равны по величине, но смещены друг от друга на 120° электрического поля.

Фазорная диаграмма соединения звезд показана ниже:

Стрелки на ЭМП и токе указывают направление, а не их фактическое направление в любой момент времени.

Сейчас,

Между любыми двумя линиями имеется двухфазное напряжение.

Отслеживание петли NRYN

Чтобы найти векторную сумму ENY и –ENR, мы должны инвертировать вектор ENR и добавить к нему ENY, как показано на векторной диаграмме выше.

Следовательно,

Аналогично,

Следовательно, при соединении звездой линейное напряжение в 3 раза меньше фазного напряжения.

Соотношение между фазным током и линейным током при соединении звездой

Один и тот же ток протекает через фазную обмотку, а также в линейном проводе, так как он соединен последовательно с фазной обмоткой.

Где фазный ток будет:

Линейный ток будет:

Следовательно, в 3-х фазной системе соединения звездой линейный ток равен фазному току.

Что такое Star Connection? Свойства, применение, схема

В трехфазной электрической системе в основном используются два типа соединения — 1. Соединение звездой и 2. Соединение треугольником. В этой статье мы собираемся обсудить звездную связь. В следующей статье мы поговорим о соединении треугольником. Однофазная энергосистема имеет два проводника, фазу и нейтраль, тогда как трехфазная энергосистема имеет как минимум три проводника, а иногда и четыре проводника. В звездообразном соединении можно увидеть иногда три проводника, а иногда четыре проводника.

Что такое Star Connection?

В трехфазной системе, где все трехфазные провода подключены к общей точке. Эта общая точка известна как нейтральная точка. И этот тип соединения известен как Star Connection. Соединение звездой будет называться трехфазной трехпроводной системой, когда используются только три провода под напряжением. А соединение звездой будет называться трехфазной четырехпроводной системой, когда используются все три фазы и нулевой провод. Нейтральный провод подключается к нейтральной точке, к которой подключены все три фазы. Поскольку соединение звездой выглядит как английская буква «Y», оно также известно как соединение звездой.

Читайте также:  Что такое Delta Connection? Свойства, Применение, Диаграмма

Символ соединения звездой

Здесь вы можете увидеть символ соединения звездой. Он имеет три открытых конца и точку соединения. Это три конца для трех фаз, а точка соединения является нейтральной точкой.

Схема соединения звездой

Здесь представлена ​​схема соединения звездой.

Свойства соединения звездой

1. При соединении звездой все три фазы подключаются к нейтральной точке. Если напряжение на всех фазах и ток в каждой фазе равны, то напряжение в нейтральной точке будет равно нулю.

2. При соединении звездой линейное напряжение и фазное напряжение различны. Линейное напряжение в 3 раза меньше фазного напряжения. Линейное напряжение измеряется между любыми двумя фазами, тогда как фазное напряжение измеряется между любой одной фазой и нейтралью.

3. При соединении звездой у нас может быть два разных напряжения, поэтому мы можем соединить его с двумя разными цепями, работающими при двух разных напряжениях. Например, из трехфазной системы 440 В мы можем получить два разных напряжения, например 440 В и 230 В.

4. При соединении звездой линейный ток равен фазному току.

5. При соединении звездой требуется меньшая изоляция для каждой фазы, так как фазное напряжение меньше линейного.

См. также:  Пример электрического баланса и несимметричной нагрузки, схема

Формула соединения звездой

Поскольку линейное и фазное напряжение различны для соединения звездой,

Таким образом, формула линейного напряжения:

Формула линейный ток в соединении звезда

Формула мощности при соединении звездой:

Здесь VL = линейное напряжение

           VPh = фазное напряжение нейтраль, поэтому мы можем получить два разных напряжения от одной и той же энергосистемы.

2. Поскольку отдельные фазы находятся под низким напряжением, требуется меньшая изоляция, что снижает стоимость.

3. При соединении по схеме «звезда» линейный ток равен фазному току, поэтому можно использовать устройства защиты с малым током.

4. Соединения звездой можно использовать как для низковольтных, так и для высоковольтных систем. Низкое напряжение может быть получено из любой фазы и нейтрали, тогда как высокое напряжение может быть получено из двух фаз.

5. При соединении звездой возможны как трехфазные трехпроводные, так и трехфазные четырехпроводные системы.

См. также:  Переходное напряжение, причина, источники, последствия, защита

Применение и использование соединения звездой

1. Соединение звездой используется как для низковольтных, так и для высоковольтных систем передачи и распределения.

2. Равномерное соединение звездой также используется для выработки электроэнергии. Потому что мы знаем, что генератор переменного тока на электростанции всегда соединен звездой.